Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Monitoring  Daya Listrik dan Kendali Beban pada Rumah Tinggal Menggunakan ESP8266 Berbasis IoT
Dika Herdika 1 , Endah Fitriani 2
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Bina Darma Palembang, Indonesia *e-mail: dikaxi.ipa.ivsmanguns@gmail.com

## ABSTRAK
Penggunaan Internet of Think (IoT) untuk sistem yang dapat memonitoring penggunaan beban dan daya listrik      pada  sebuah  rumah  tinggal  akan  sangat  diperlukan.  Hal  tersebut  karena  pemilik  rumah  yang sering berpergian keluar dan  meninggalkan rumahnya dengan beban  yang  masih aktif contohnya lampu rumah  yang  selalu  dihidupkan  akan  menjadi  pemborosan  energi  listrik  tersebut.  Tujuan  dari  pembuatan artikel  ini  adalah  yaitu  membuat  sistem  yang  dapat  mengontrol  penggunaan  listrik  secara  otomatis menggunakan  Internet  Of  Think  (IoT)  serta  memonitoring  data  listrik  tersebut  secara  realtime, menghitung  jumlah  arus,  tegangan,  dan  daya  pada  suatu  keseluruhan  beban  yang  ada.  Menghitung perbandingan nilai sensor dan manual dengan cara melihat persentase kesalahan pada sensor tersebut, dan menganalisa pada sensor tersebut layak digunakan atau tidak. Adapun sistem yang digunakan yaitu: Pzem 004t  sebagai  pembaca  keseluruhan  daya  listrik,  sensor  LDR  sebagai  input  cahaya  untuk  menghidupkan lampu  secara  otomatis  ketika  hari  sudah  gelap,  dan  nodemcu  esp8266  sebagai  proses  input/ouput  dan pengirim data ke internet melalui jaringan wifi yang akan dimonitoring lewat aplikasi Blynk Iot 2.0.
Kata kunci: Monitoring daya listrik, Kontrol Beban, Blynk, Internet of Think

## Electric Power Monitoring System and Load Control in Residential Houses Using IoT-Based ESP8266

## ABSTRACT
The use of the Internet of Think (IoT) for a system that can monitor the use of load and electrical power in  a  residential  house  will  be  very  necessary.  This  is  because  homeowners  who  often  go  out  and  leave their homes with loads that are still active, for example, house lights that are always turned on will be a waste  of  electrical  energy.  The  purpose  of  making  this  article  is  to  create  a  system  that  can  control electricity  use  automatically  using  the  Internet  Of  Think  (IoT)  and  monitor  the  electricity  data  in  real time, calculate the amount of current, voltage, and power in an entire load. Calculating the comparison of sensor and manual values by looking at the percentage of errors on the sensor, and analyzing whether the sensor is suitable for use or not. The systems used are: Pzem 004t as an overall reader of electrical power,  LDR  sensor  as  light  input  to  turn  on  the  lights  automatically  when  it  is  dark,  and  nodemcu esp8266 as input/output process and sends data to the internet via a wifi network which will be monitored through the application. Blynk Iot 2.0
Keywords: Mains power monitoring, Load Control, Blynk, Internet of Think
Correspondence author :  Dika  Herdika,  Universitas  Bina Darma  Palembang  Indonesia. E-Mail: dikaxi.ipa.ivsmanguns@gmail.com

## I. PENDAHULUAN
Penggunaan  internet  saat  ini  telah  merambah  setiap  aspek  kebutuhan  masyarakat.  Melalui Internet,  berbagai  macam  informasi  dapat  diperoleh  dan  dibagikan,  dan  pertukaran  informasi juga dapat dilakukan dengan nyaman. Tidak hanya itu, penerapan teknologi saat ini juga dapat memenuhi  berbagai  kebutuhan.  IoT  merupakan  perangkat  baik  fisik  maupun  virtual  yang terhubung  sebagai  komunikasi  bersama  dan  terintegrasi  pada  jaringan  untuk  tujuan  tertentu. Monitoring Daya Listrik dan Kendali Beban yang dilakukan secara online salah satu bentuk dari Internet of Think tersebut.
Internet  of  think (IoT)  merupakan  jaringan  internet  yang  mengolah,  menyediakan  tdan mentransfer  informasi  secara  digital  diperoleh  dari  peralatan  sensor  PZEM-004t  untuk mengetahui tegangan, arus, dan daya. Sensor dalam jaringan Iot berfungsi untuk mendeteksi dan mengindetifikasi  parameter  keluaran  untuk  menginformasikan  energi  yang  dipakai  sehingga memperoleh data yang kuat [1].
Penelitian  sebelumnya  dilakukan  A.  Furqon,dkk  [2]  membuat  sistem  untuk  memantau konsumsi listrik penyewa kost dan menghitung jumlah energi yang digunakan  dan biaya yang ditagihkan.  Sistem  dikembangkan  menggunakan  modul  NodeMCU  yang  digabungkan  dengan sensor  dan  relay  PZEM-004t.  NodeMCU  adalah  fungsi  yang  mengirimkan  data  ke  database. Gunakan  sensor  PZEM-004t  untuk  membaca  tegangan  dan  arus  yang  mengalir  untuk mendapatkan nilai daya. Relay digunakan sebagai kontrol untuk memutus aliran listrik pada saat dibutuhkan. Data daya juga dikirim ke Firebase Realtime Database untuk penentuan daya. Basis data ini diakses oleh perangkat Android melalui internet, memungkinkan sistem pemantauan ini berjalan dari jarak jauh.
Alasan diperlukannya sistem monitoring daya listrik dan kendali beban pada Rumah Tinggal yaitu  pengguna  listrik  yang  tidak  dapat  mengontrol  peralatan  elektronik  ketika  pemilik  rumah melakukan  kegitan  diluar  rumah,  sehingga  terjadi  borosnya  penggunaan  listrik  tersebut  serta pemborosan pada energi listrik. Dengan demikian, diperlukannya sistem yang dapat mengontrol beban  agar  dapat  menghemat  energi  listrik  pada  kelistrikan  rumah  tinggal  tersebut  serta memonitoring  daya,  tegangan  dan  arus  dari  jauh.  Sistem  monitoring  daya  listrik  dan  kendali beban pada rumah tinggal tersebut dapat dimonitoring oleh sebuah perangkat smarthphone dan diakses  melalui  aplikasi  blynk  iot.  Secara  keseluruhan  prototype  sistem  monitoring  ini  terdiri dari sensor pzem-004t, sensor ldr, nodemcu esp8266, relay modul,  lcd i2c 20x4, lampu rumah, kipas/fan.

## Gambar 1. Modul Pzem-004t
Pzem-004t adalah  modul sensor  yang berfungsi sebagai pengukur daya, tegangan, arus dan energi  yang  terkandung  dalam  arus  listrik.  Modul  ini  dilengkapi  dengan  sensor arus  (CT)  dan sensor  tegangan.  Dalam  penggunaan,  alat  ini  dirancang  untuk  penggunaan  di  dalam  ruangan,
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
dan beban terpasang  tidak boleh melebihi daya yang ditentukan. Dengan pengukuran tegangan 80-260 VAC, arus 0-100 A, dan daya 0-999 kw[3].

## Gambar 2. Sensor LDR
Light  dependant  resistor (LDR ) merupakan  jenis  resistor  dimana  nilai  resistansinya bergantung  pada  besaran  cahaya,  jika  mendapat  cahaya  terang  nilai  resistansinya  besar,  jika kondisi  gelap  maka  nilai  resistansinya  kecil.  Umumnya  LDR  digunakan  sebagai  sensor cahaya.[5].

## Gambar 3. NodeMcu Esp8266
NodeMcu  adalah  modul  mikrokontroler  yang  dirancang  khusus  menggunakan  esp8266, esp8266  sebagai  koneksi  jaringan  internet  ke  nodemcu.  bahasa  pemrograman  yang  digunakan untuk menggunakan modul nodemcu adalah bahasa pemrograman lua, namun nodemcu ini juga dapat diprogram menggunakan arduino ide. Nodemcu esp8266 mudah diprogram, memiliki pin input ataupun output untuk digunakan, dan dapat mengirim atau mengambil data yang dikirim menggunakan  koneksi wifi dan diakses menggunakan jaringan internet [4].
Gambar 4. Relay Modul
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Module  relay  merupakan    sebuah  switch  yang  dikendalikan  oleh  arus.  Relay  terdiri  dari sebuah  sebuah  inti  dengan  bertegangan  rendah  yang  dililiti  kumparan.  Pada  relay  terdapat sebuah armatur besi, yang terpasang pada sebuah tuas yang akan tertarik menuju inti besi pada saat    arus  mengalir  melalui  kumparan.  Kontak  jalur  akan  berubah  posisi  dari normally  close menjadi normally open pada saat armatur tertarik menuju inti [5] [2] .

## Gambar 5. Modul I2c Lcd
Liquid  crystal  display (LCD)  adalah  suatu  display  dari  bahan  cairan  kristal  yang pengoperasiannya menggunakan sistem dot matriks. LCD 20 x 4 dapat menampilkan sebanyak 40 karakter yang terdiri dari 4 baris dan tiap baris menampilkan 20 karakter [6] .
Gambar 6. Lampu
Lampu merupakan suatu penerangan ruangan yang memiliki intensitas cahaya yang berbeda- beda  tergantung  besaran  lumen  pada  tipe   lampu  tersebut,  serta  daya  yang  berbeda-beda juga. Untuk  penelitian  ini  menggunakan  lampu  hemat  energi  yaitu  lampu  led  5  watt  sebagai  beban pada sistem prototype tersebut [7] [8].

## I. METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  pada  prototype  sistem  monitoring  daya  listrik  dan  kendali  beban  pada rumah tinggal menggunakan nodemcu esp8266 berbasis Iot, adalah :
1. Membuat perancangan alat
2. Merancang alat dan instalasi alat
3. Pengujian alat dan sensor
4. Analisa hasil pengujian alat dengan alat ukur multitester
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
5. Membuat kesimpulan mulai Persiapan bahan dan alat Perakitan komponen dan instalasi alat Pengujian alat dan sensor Kesimpulan selseai Analisa pengujian perbandingan sensor pzem dengan multitester
Gambar 7. Flowchart penelitian

## II. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar  8  berikut,  menunjukan  skematik  pada  Prototype  Sistem  Monitoring  Dan  Kendali
Beban Pada Rumah Tinggal Menggunakan Esp8266 Berbasis IoT.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 8. Skematik Sistem monitoring dan Kendali Beban

## Perencanaan Alat
Pada bagian ini yaitu adanya perencanaan papan project agar       memudahkan pemasangan komponen-komponen  yang  diperlukan,  membuat  denah  agar  papan  simulasi  mempunyai ruangan seperti pada rumah tinggal. dapat dilihat pada gambar 9
MCB 2A NodeMCU Lampu 1 Lampu 2 Lampu 3 Lampu Utama S e n s o r L D R PZEM 004t R E L A Y 1 2 3 U fan PLN 220 V esp FAN LCD I2C 20x4

## Gambar 9. Perencanaan Alat

## Perancangan Alat
Perancangan  alat  yaitu  pemasangan  komponen-komponen  alat  yang  sudah  direncanakan sebelumnya,  pada  proses  ini  menghubungkan  peralatan  dan  sensor  menjadi  satu  serta melakukan  instalasi  pada  papan protoype, menghubungkan  jalur  peng-kabelan  pada  masing- masing beban output yang ada.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 10. Rancangan Sistem monitoring dan Kendali Beban
Pengujian Sensor Light depandant Resistor (LDR)
Pengujian  pada  sensor  ldr  yaitu  dengan  cara  sensor  tersebut  ditempatkan  di  tingkat  terang yang berbeda-beda, pada saat ldr ditempatkan ditempat terang maka nilai keluaran pada sensor bernilai 1024, sedangkan ditempat gelap nilai pada keluaran sensor tersebut bernilai 55. Maka dapat disimpulkan untuk pengujian pada sensor ldr telah berhasil.
Gambar 11. Nilai Sensor LDR

## Persentase Error
% Error  = ((nilai sensor - nilai multitester)/(nilai multitester))  x 100%
Maka, % Error Tegangan = ((221-220)/220)x 100% % Error tegangan = 0,45 % ...(1)
% Error Arus = ((0,46-0,45)/0,45)x 100% % Error Arus = 2,2 %............(2)
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Pengujian Modul Pzem-004t
Pengujian  sensor  pzem-004t  adalah  dengan  cara  melihat  nilai  pada  keluaran  sensor  pzem- 004t tersebut yaitu nilai power, arus, energi dan tegangan yang akan ditampilkan di lcd ataupun aplikasi  blynk  dan  akan  dibandingkan  dengan  pengukuran  manual  dengan  menggunakan multitester. Pengukuran dilakukan dengan menghidupkan semua beban yang tersedia.

## Gambar 12. Perbandingan Nilai pada Pzem 004t dan Multitester
Pada  tabel  1  menunjukkan  kondisi  dimana  semua  beban  yang  ada  dinyalakan,  dan didapatkan  hasil  nilai  perbandingan  pengukuran  pada  sensor  pzem-004t  yaitu  untuk  tegangan 221 volt dan arus 0,46 ampere  dan pengukuran secara manual menggunakan multitester digital yaitu tegangan 220 volt dan arus 0,45 ampere dengan error tegangan 0,45% dan arus 2,2%
Tabel 1. Pengujian Perbandingan Nilai Sensor dan Multitester
Sensor  Pzem 004t Multitester Error% Voltage (V) Current (A) Voltage (V) Current (A) Voltage (V) Current (A) 221 0,46 220 0,45 2,2 0,45 221 0,46 220 0,45 2,2 0,45

## Pengujian Kendali Beban di Blynk
Pada  pengujian  kali  ini  bertujuan  untuk  mengendali  beban  lampu  dan  kipas  menggunakan saklar  digital  yang  sudah  dibuat  di  aplikasi  blynk  terbaru  tersebut.  Beban  lampu  yang  akan dikontrol  berjumlah  3  buah  lampu  dan  1  buah  kipas,  dan  1  buah  lampu  teras  yang  akan dikontrol oleh sensor ldr.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
Gambar 13. Pengujian Kontrol Beban Menggunakan Aplikasi Blynk

## Pengujian Monitoring Daya listirk di Blynk
Pada  tahap  ini  yaitu  pengujian  pada  keluaran  sensor  pzem-004t  yang  akan  ditampilkan  di dashboard blynk.
Gambar 14. Sistem Monitoring pada Dashboard Blynk

## III. KESIMPULAN
Pada sensor Pzem-004t memiliki tingkat akurasi yang baik pada saat mendeteksi tegangan, arus,  energi,  dan  power  dengan  nilai  error  untuk  tegangan  1  Volt  dan  arus  0,01  Ampere.  Dan untuk sistem kendali beban pada rumah, pertama untuk  lampu teras yang akan dikontrol oleh sensor  ldr  dengan  meng- input besaran  cahaya.  Ketika  malam  hari  lampu  teras  akan  otomatis hidup dan sebaliknya pada malam hari lampu teras akan mati dan status monitoring lampu teras juga  akan  mati.  Kedua  pada  sistem  kontrol  manual  menggunakan  saklar  digital  yang  ada  di dashboard blynk tersebut.
Jurnal Ampere licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## DAFTAR PUSTAKA
[1] N.  A.  Hidayatullah  and  D.  E.  Juliando,  “Desain  dan  Aplikasi  Internet  of  Thing  (IoT) untuk Smart Grid Power Sistem,” VOLT  J. Ilm. Pendidik. Tek. Elektro , vol. 2, no. 1, p. 35, 2017.
[2] A. Furqon, A. B. Prasetijo, and E. D. Widianto, “Rancang Bangun Sistem Monitoring dan Kendali Daya Listrik pada Rumah Kos Menggunakan NodeMCU dan Firebase Berbasis Android,” Techné  J. Ilm. Elektrotek. , vol. 18, no. 02, pp. 93–104, 2019.
[3] F. Nur and S. Setiawidayat, “Alat Monitoring Pemakaian Energi Listrik Berbasis Android Menggunakan Modul PZEM-004T,” vol. 01, no. 01, pp. 157–162, 2017.
[4] Arafat,  S.Kom,  M.Kom,  “SISTEM  PENGAMANAN  PINTU  RUMAH  BERBASIS Internet Of Things ( IoT ) Dengan ESP8266,” vol. 7, no. 4, pp. 262–268, 2016.
[5] D. A. Putra and R. Mukhaiyar, “Monitoring Daya Listrik Secara Real Time,” Voteteknika (Vocational Tek. Elektron. dan Inform. , vol. 8, no. 2, p. 26, 2020.
[6] H.  Andrianto  and  A.  Dermawan, belajar  cepat  dan  pemrograman ,  2nd  ed.  informatika bandung, 2021.
[7] B.  Esp,  “Analisis sistem  monitoring  daya  dan  kendali saklar  berbasis esp8266,”  vol.  6, pp. 46–52, 2021.
[8] D. Locker et al. ,  “Bina  Darma  Conference  on  Engineering  Science http://conference.binadarma.ac.id/index.php/BDCES,” pp. 89–97.